Enteric nervous system (Italiano)

The enteric nervous system (ENS) is the intrinsic nervous system of the gastrointestinal tract., Contiene circuiti riflessi completi che rilevano le condizioni fisiologiche del tratto gastrointestinale, integrano informazioni sullo stato del tratto gastrointestinale e forniscono uscite per controllare il movimento intestinale, lo scambio di liquidi tra l’intestino e il suo lume e il flusso sanguigno locale (Gershon 2005; Furness 2006). È l’unica parte del sistema nervoso periferico che contiene ampi circuiti neurali capaci di funzioni locali e autonome., L’ENS ha ampie connessioni bidirezionali con il sistema nervoso centrale (SNC) e lavora in concerto con il SNC per controllare il sistema digestivo nel contesto delle esigenze fisiologiche locali e di tutto il corpo. A causa della sua estensione e del suo grado di autonomia, l’ENS è stato indicato come un secondo cervello. I ruoli dell’ENS sono molto più limitati del cervello reale, e quindi questa analogia ha un’utilità limitata.

L’ENS è una divisione del sistema nervoso autonomo, le altre divisioni sono il simpatico e il parasimpatico, con cui ha ampie connessioni.,

• 1 Organizzazione e relazioni
• 2 Tipi di Neuroni Enterici
• 3 Funzioni del sistema nervoso enterico
  • 3.1 Controllo della Motilità
  • 3.2 Regolamento di scambio dei liquidi e del flusso sanguigno locale
  • 3.3 Regolazione della secrezione gastrica e pancreatica
  • 3.4 Regolamento dell’apparato gastrointestinale cellule endocrine
  • 3.5 reazioni di Difesa
  • 3.6 Entero-enteriche riflessi
  • 3.7 ENS-CNS interazioni
• 4 Patologia
  • 4.,1 Neuro-immune interactions
• 5 References
• 6 Definitions
  • 6.1 Enteric nervous system
  • 6.2 Enteric neuron
  • 6.3 Myenteric plexus
  • 6.4 Submucosal plexus
  • 6.5 Intrinsic primary afferent neurons
  • 6.,6 Intestinofugal neuroni
• 7 collegamenti Esterni
• 8

Organizzazione e relazioni

Il sistema nervoso enterico è composto di migliaia di piccoli gangli che si trovano all’interno le pareti dell’esofago, stomaco, intestino tenue e crasso, pancreas, colecisti e delle vie biliari albero, le fibre nervose che collegano questi gangli, e fibre nervose che alimentano il muscolo della parete intestinale, l’epitelio mucoso, arteriole e altri effettrici tessuti. Un gran numero di neuroni sono contenuti nel sistema nervoso enterico, circa 200-600 milioni nell’uomo., Questo è molto più neuroni che si verifica in qualsiasi altro organo periferico ed è simile al numero di neuroni nel midollo spinale.

I gangli contengono neuroni e cellule gliali, ma non elementi del tessuto connettivo, e per molti aspetti sono simili nella struttura al SNC, tranne che non esiste una significativa barriera del sistema nervoso sangue-enterico. I fasci di fibre nervose all’interno del sistema nervoso enterico sono costituiti dagli assoni dei neuroni enterici, dagli assoni dei neuroni estrinseci che proiettano verso la parete intestinale e dalle cellule gliali., Si trovano due serie principali di gangli, i gangli mienterici tra gli strati muscolari esterni e i gangli sottomucosi(Fig.1). Il plesso mienterico forma una rete continua, attorno alla circonferenza dell’intestino e si estende dall’esofago superiore allo sfintere anale interno. Il plesso sottomucoso ganglionato è presente nell’intestino tenue e crasso, ma è assente dall’esofago e contiene solo pochissimi gangli nello stomaco.

Il sistema nervoso enterico ha origine dalle cellule della cresta neurale che colonizzano l’intestino durante la vita intrauterina., Diventa funzionale nell’ultimo terzo della gestazione nell’uomo e continua a svilupparsi dopo la nascita.

Il sistema nervoso enterico riceve input dalle parti parasimpatiche e simpatiche del sistema nervoso, e il tratto gastrointestinale riceve anche un abbondante apporto di fibre nervose afferenti, attraverso i nervi vago e le vie afferenti spinali. Quindi, c’è una ricca interazione, in entrambe le direzioni, tra il sistema nervoso enterico, i gangli prevertebrali simpatici e il SNC.,

Il tratto gastrointestinale ospita anche un ampio sistema di segnalazione endocrina e molte funzioni gastrointestinali sono sotto doppio controllo neuronale ed endocrino (Furness et al. 1999). I neuroni enterici interagiscono anche con l’ampio sistema immunitario intrinseco del tratto gastrointestinale.

Tipi di neuroni enterici

Circa 20 tipi di neuroni enterici possono essere definiti dalle loro funzioni (Brookes e Costa 2002; Furness 2006). Combinazioni di caratteristiche (morfologia, proprietà neurochimiche, fisiologia cellulare e proiezioni ai bersagli) aiutano a definire ogni tipo., Tra i 20 tipi, si possono identificare tre classi, neuroni afferenti primari intrinseci (IPAN, noti anche come neuroni sensoriali intrinseci), interneuroni e motoneuroni. Gli IPAN rilevano lo stato fisico degli organi (ad esempio, la tensione nella parete intestinale) e le caratteristiche chimiche del contenuto luminale (Furness et al. 2004). Reagiscono a questi segnali per avviare un appropriato controllo riflesso della motilità, della secrezione e del flusso sanguigno. Gli IPAN si connettono tra loro, con interneuroni e direttamente con i motoneuroni. Gli interneuroni si connettono con altri interneuroni e con i motoneuroni., Tra i motoneuroni ci sono i motoneuroni muscolari, i neuroni secretomotori, i neuroni secretomotori/ vasodilatatori e i neuroni vasodilatatori.

Funzioni del sistema nervoso enterico

il Controllo della Motilità

Il tratto gastrointestinale è un esterno muscolare cappotto, le cui finalità sono di mescolare il cibo in modo che sia esposto agli enzimi digestivi e l’assorbimento rivestimento dell’intestino, e per spingere il contenuto del tubo digerente. Il muscolo inoltre si rilassa per accomodare la maggior parte aumentata del contenuto, specialmente nello stomaco., Nell’uomo, in particolare, il colon ha anche un’importante funzione di serbatoio per trattenere le feci fino alla defecazione. I circuiti riflessi enterici regolano il movimento controllando l’attività dei neuroni sia eccitatori che inibitori che innervano il muscolo. Questi neuroni hanno co-trasmettitori, per i neuroni eccitatori, acetilcolina e tachichinine, e per i neuroni inibitori ossido nitrico, peptide intestinale vasoattivo (VIP) e ATP. Ci sono anche prove che il peptide attivante l’adenilato ciclasi ipofisaria (PACAP) e il monossido di carbonio (CO) contribuiscono alla trasmissione inibitoria.,

I tempi per il passaggio del contenuto attraverso il tratto gastrointestinale variano a seconda della natura del cibo, compresa la sua quantità e il contenuto di nutrienti. L’attività peristaltica dell’esofago prende il cibo dalla bocca allo stomaco in circa 10 secondi, dove il cibo viene mescolato con succhi digestivi. Lo svuotamento gastrico procede per periodi di circa 1-2 ore dopo un pasto, il contenuto liquefatto viene spinto da onde peristaltiche gastriche come piccoli aspirati nel digiuno durante questo periodo., Il liquido dallo stomaco è mescolato con secrezioni pancreatiche e biliari per formare il contenuto liquido dell’intestino tenue, noto come chimo. Il chimo è mescolato e si muove lentamente lungo l’intestino, sotto il controllo della miscelazione e dei movimenti propulsivi orchestrati dall’ENS, mentre avviene la digestione e l’assorbimento dei nutrienti. Il tempo medio di transito attraverso l’intestino tenue umano è di 3-4 ore. Il transito del colon negli esseri umani sani richiede 1-2 giorni.

I riflessi intrinseci del sistema nervoso enterico sono essenziali per la generazione dei modelli di motilità dell’intestino tenue e crasso., I principali movimenti muscolari nell’intestino tenue sono: attività di miscelazione; riflessi propulsivi che viaggiano solo per piccole distanze; il complesso mioelettrico migrante; giunchi peristaltici; e retropulsione associata al vomito. Il sistema nervoso enterico è programmato per produrre questi diversi risultati. In contrasto con l’intestino, la peristalsi nello stomaco è una conseguenza di eventi elettrici condotti (onde lente) che vengono generati nel muscolo., L’intensità della contrazione gastrica è determinata dalle azioni dei nervi vago, che formano connessioni con i neuroni enterici nei gangli mienterici. Lo stomaco prossimale si rilassa per accogliere l’arrivo del cibo. Questo rilassamento è anche mediato attraverso le connessioni del nervo vago con i neuroni enterici. Pertanto, i centri integrativi primari per il controllo della motilità gastrica si trovano nel tronco cerebrale, mentre quelli per il controllo dell’intestino tenue e crasso si trovano nel sistema nervoso enterico., Nella maggior parte dei mammiferi, il tessuto contrattile della parete esterna dell’esofago è muscolo striato, e in altri, compresi gli esseri umani, la metà prossimale o più è muscolo striato. La parte muscolare striata dell’esofago è controllata, tramite il vago, da un circuito integrativo nel tronco cerebrale. Pertanto, sebbene i gangli mienterici siano prominenti nella parte muscolare striata dell’esofago, sono modificatori, non centri di controllo essenziali, per la peristalsi esofagea.

Gli sfinteri muscolari lisci limitano e regolano il passaggio del contenuto luminale tra le regioni., In generale, i riflessi che sono iniziati prossimalmente agli sfinteri rilassano il muscolo dello sfintere e facilitano il passaggio del contenuto, mentre i riflessi che sono iniziati distalmente limitano il passaggio retrogrado del contenuto in parti più prossimali del tubo digerente.

Il progresso del contenuto in una direzione orale-anale è inibito quando l’attività del nervo simpatico aumenta. Per ottenere ciò, la trasmissione dai riflessi eccitatori enterici al muscolo viene inibita e gli sfinteri vengono contratti., I neuroni simpatici post-gangliari utilizzano la noradrenalina come trasmettitore primario. In condizioni di riposo, le vie simpatiche esercitano poca influenza sulla motilità. Entrano in azione quando vengono attivati i riflessi protettivi.

Regolazione dello scambio di liquidi e del flusso sanguigno locale

Il sistema nervoso enterico regola il movimento di acqua ed elettroliti tra il lume intestinale e i compartimenti del fluido tissutale. Lo fa dirigendo l’attività dei neuroni secretomotori che innervano la mucosa nell’intestino tenue e crasso e controllano la sua permeabilità agli ioni., I neurotrasmettitori dei neuroni secretomotori sono peptidi intestinali vasoattivi (VIP) e acetilcolina. La secrezione è integrata con la vasodilatazione, che fornisce parte del fluido che viene secreto. La maggior parte dei neuroni secretomotori hanno corpi cellulari nei gangli sottomucosi.

I flussi di fluido, superiori al volume totale del sangue del corpo, attraversano le superfici epiteliali del tratto gastrointestinale ogni giorno. Il controllo di questo movimento fluido tramite il sistema nervoso enterico è di primaria importanza per il mantenimento dell’equilibrio fluido ed elettrolitico di tutto il corpo., I flussi più grandi sono attraverso l’epitelio dell’intestino tenue, con un movimento fluido significativo che si verifica anche nell’intestino crasso, nello stomaco, nel pancreas e nella cistifellea. L’acqua si muove tra i lumi degli organi digestivi e i compartimenti del fluido corporeo in risposta al trasferimento di molecole osmoticamente attive., Il più grande assorbimento di acqua, 8-9 litri al giorno, accompagna il flusso verso l’interno delle molecole di nutrienti e Na+ attraverso l’attivazione di co-trasportatori di nutrienti, e la più grande secrezione accompagna i flussi verso l’esterno di Cl e HCO3 nell’intestino tenue e crasso, cistifellea e pancreas. In ciascuno di questi organi, la secrezione di liquidi è controllata dai riflessi enterici. Nell’intestino tenue e nella maggior parte del colon i circuiti dei riflessi sono intrinseci, nel sistema nervoso enterico. Bilanciano la secrezione con i flussi assorbenti e attingono acqua dal fluido assorbito e dalla circolazione., L’attività dei riflessi secretomotori è sotto un controllo fisiologicamente importante da vie nervose simpatiche inibitorie che rispondono ai cambiamenti della pressione sanguigna e del volume del sangue attraverso i centri riflessi centrali.

Il flusso sanguigno locale alla mucosa è regolato attraverso i neuroni vasodilatatori enterici in modo che il flusso sanguigno mucoso sia appropriato per bilanciare i bisogni nutritivi della mucosa e per accogliere lo scambio di liquidi tra la vascolarizzazione, il liquido interstiziale e il lume intestinale. Non ci sono neuroni vasocostrittori intrinseci., Il flusso sanguigno globale all’intestino è regolato dal SNC, via i neuroni vasocostrittori simpatici. I neuroni vasocostrittori simpatici agiscono di concerto con il controllo autonomo di altri letti vascolari, per distribuire la gittata cardiaca in relazione alle esigenze relative di tutti gli organi. Così nei momenti di bisogno, anche durante la digestione, il simpatico può deviare il flusso sanguigno dal tratto gastrointestinale.

Regolazione della secrezione gastrica e pancreatica

La secrezione acida gastrica è regolata sia dai neuroni che dagli ormoni., La regolazione neurale avviene attraverso i neuroni colinergici con corpi cellulari nella parete dello stomaco. Questi ricevono input eccitatori sia da fonti enteriche che dai nervi vago.

La secrezione gastrica di HCl e pepsinogeno nello stomaco e la secrezione di enzimi pancreatici dipendono in gran parte dai riflessi vago-vagali. I motoneuroni enterici sono la via comune finale, ma i ruoli dei riflessi intrinseci sono minori., La secrezione pancreatica di bicarbonato, per neutralizzare il contenuto duodenale, è controllata dalla secretina, un ormone rilasciato dal duodeno, in sinergia con l’attività dei neuroni enterici colinergici e non colinergici. Anche la secrezione nella cistifellea e la secrezione di bicarbonato nello stomaco distale sono controllate dai nervi.

Regolazione delle cellule endocrine gastrointestinali

Le fibre nervose si avvicinano alle cellule endocrine della mucosa del tratto gastro-intestinale, alcune delle quali sono sotto controllo neurale., Per esempio, le cellule della gastrina nell’antro dello stomaco sono innervate dai neuroni eccitatori che utilizzano il peptide di rilascio della gastrina come neurotrasmettitore primario. Al contrario, gli ormoni rilasciati dalle cellule endocrine gastrointestinali influenzano le terminazioni dei neuroni enterici. In un certo senso, le cellule endocrine agiscono come cellule del gusto, che campionano l’ambiente luminale e rilasciano molecole messaggere nel tessuto della mucosa, dove si trovano le terminazioni nervose. Questa è una comunicazione necessaria, perché le terminazioni nervose sono separate dal lume dall’epitelio della mucosa., Una comunicazione importante è con serotonina (5-hydroxytryptamine, 5-HT) che contiene le cellule endocrine che attivano i riflessi di motilità. Un eccessivo rilascio di serotonina può causare nausea e vomito e gli antagonisti del recettore 5-HT3 sono anti-nauseanti.

Reazioni di difesa

I neuroni enterici sono coinvolti in una serie di reazioni di difesa dell’intestino. Le reazioni di difesa includono la diarrea per diluire ed eliminare le tossine, l’attività propulsiva del colon esagerata che si verifica quando ci sono agenti patogeni nell’intestino e il vomito.,

La secrezione di liquidi è provocata da stimoli nocivi, in particolare dalla presenza intraluminale di alcuni virus, batteri e tossine batteriche. Questa secrezione è dovuta in gran parte alla stimolazione dei riflessi secretomotori enterici. Lo scopo fisiologico è senza dubbio quello di liberare il corpo dagli agenti patogeni e dai loro prodotti. Tuttavia, se gli agenti patogeni sopraffanno la capacità del corpo di far fronte, la perdita di liquidi (diarrea) può diventare una seria minaccia per l’organismo.,

Riflessi entero-enterici

I segnali tra le regioni intestinali sono trasportati sia dagli ormoni (come colecistochinina, gastrina e secretina) che dai circuiti nervosi. I riflessi entero-enterici regolano una regione in relazione agli altri. Ad esempio, quando i nutrienti entrano nell’intestino tenue, si verifica la secrezione di enzimi digestivi dal pancreas. Una serie di circuiti nervosi che trasportano segnali da una regione dell’intestino, ai gangli simpatici e alla parete intestinale forniscono un sistema normativo unico per il tratto gastrointestinale., I neuroni con corpi cellulari nei gangli enterici e terminali nei gangli simpatici pre-vertebrali formano gli arti afferenti di questi riflessi. Questi sono noti come neuroni afferenti intestinofugali (IFANs) (Szurszewski et al. 2002).

Interazioni ENS-CNS

Il tratto gastrointestinale è in comunicazione bidirezionale con il SNC. I neuroni afferenti trasmettono informazioni sullo stato del tratto gastrointestinale., Alcuni di questi raggiungono la coscienza, tra cui il dolore e il disagio dall’intestino e le sensazioni coscienti di fame e sazietà, che sono percezioni integrate derivate dal tratto gastrointestinale e da altri segnali (glucosio nel sangue, per esempio). Altri segnali afferenti, riguardanti, ad esempio, il carico di nutrienti nell’intestino tenue o l’acidità dello stomaco, normalmente non raggiungono consciousness.In a sua volta, il SNC fornisce segnali per controllare l’intestino, che sono, nella maggior parte dei casi, trasmessi attraverso l’ENS., Ad esempio, la vista e l’odore del cibo suscita eventi preparatori nel tratto gastro-intestinale, tra cui la salivazione e la secrezione acida gastrica. Questa è definita la fase cefalica della digestione. Il cibo ingerito stimola la faringe e l’esofago superiore, suscitando segnali afferenti che sono integrati nel tronco cerebrale e successivamente forniscono segnali efferenti ai neuroni enterici nello stomaco che causano secrezione acida e aumento del volume gastrico, in preparazione per l’arrivo del cibo., All’altra estremità dell’intestino, i segnali dal colon e dal retto vengono inoltrati ai centri di defecazione nel midollo spinale, da cui un insieme programmato di segnali viene convogliato al colon, al retto e allo sfintere anale per causare la defecazione. I centri di defecazione sono sotto controllo inibitorio dalle regioni più alte del SNC e inibizione che può essere rilasciata quando si sceglie di defecare.Le altre influenze centrali sono attraverso percorsi simpatici, che sono stati discussi sotto le sezioni sul controllo della motilità e regolazione dello scambio di liquidi e del flusso sanguigno locale, sopra.,

Patologia

Esistono un gran numero di patologie associate alla regolazione neurale della digestione, molte di queste derivanti da anomalie del sistema nervoso enterico (De Giorgio e Camilleri 2004; Spiller e Grundy 2004). Una neuropatologia dell’intestino è la malattia di Hirschprung, in cui si verifica un’agenesia del sistema nervoso enterico, che si estende prossimalmente dal retto per varie distanze. È fatale se non trattata., Altre neuropatologie enteriche includono stenosi pilorica ipertrofica, atresia esofagea, gastroparesi, costipazione di transito lento, alcuni casi di reflusso esofageo e malattia di Chagas. La sindrome dell’intestino irritabile (IBS) è talvolta considerata una neuropatia enterica, sebbene IBS copra uno spettro di condizioni.,

Neuro-immunitario interazioni

la comunicazione bidirezionale tra il sistema nervoso enterico e il sistema immunitario del tratto gastrointestinale, che è, trasmettitori rilasciato dai terminali dei neuroni enterici nella mucosa influenza correlati immunitario cellule, come le cellule dell’albero, e le cellule della mucosa rilascio di sostanze attive, tra cui citochine e dei mastociti tryptase, che agiscono sui neuroni enterici (De Giorgio et al. 2004; Lomax et al. 2006)., L’inter-comunicazione che si verifica in disturbi come il morbo di Crohn e la colite ulcerosa è complessa e va oltre lo scopo di questa breve recensione.

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De Giorgio R, Guerrini S, Barbara G, Stanghellini V, De Ponti F, Corinaldesi R, Moses PL, Sharkey KA, Mawe GM (2004) Neuropatie infiammatorie del sistema nervoso enterico. Gastroenterologia 126: 1872-1883

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Spiller R, Grundy D (2004) Fisiopatologia del sistema nervoso enterico, una base per la comprensione delle malattie funzionali., Blackwell, Oxford

Szurszewski JH, Ermilov LG, Miller SM (2002) Gangli prevertebrali e neuroni afferenti intestinofugali. Gut 51: i6-i10

Riferimenti interni

Definizioni

Sistema nervoso enterico

Una divisione del sistema nervoso autonomo i cui neuroni componenti si trovano all’interno delle pareti degli organi digestivi (esofago, stomaco, intestino, pancreas, cistifellea e dotti pancreato-biliari). Il sistema nervoso enterico contiene interi circuiti nervosi per il controllo degli organi digestivi e può funzionare autonomamente.,

Neurone enterico

Un neurone il cui corpo cellulare si trova in un ganglio all’interno della parete del tratto digestivo, del sistema biliare o del pancreas. La maggior parte dei neuroni enterici effettua connessioni con altri neuroni enterici o con tessuti gastrointestinali, come i suoi cappotti muscolari, i vasi sanguigni intrinseci e le ghiandole.

Plesso mienterico

Plesso di piccoli gruppi di cellule nervose (gangli) e fasci di fibre nervose che si trovano tra gli strati muscolari longitudinali e circolari della parete intestinale e formano una rete continua dall’esofago superiore allo sfintere anale interno.,

Plesso sottomucoso

Plesso di piccoli gangli e fasci di fibre nervose che si trovano all’interno dello strato sottomucoso, tra la muscolatura esterna e la mucosa dell’intestino tenue e crasso, formando una rete continua dal duodeno allo sfintere anale interno.

Neuroni afferenti primari intrinseci

Neuroni del sistema nervoso enterico che sono rivelatori degli stati degli organi digestivi, compresa la rilevazione di entità chimiche all’interno del lume intestinale e la tensione nella parete intestinale., I neuroni afferenti primari intrinseci sono i primi neuroni dei circuiti riflessi neurali intrinseci dell’intestino.

Neuroni intestinofugali

Neuroni con corpi cellulari nella parete intestinale e assoni che proiettano e fanno connessioni con i neuroni nei gangli prevertebrali. Questi sono neuroni afferenti di riflessi tra le regioni intestinali.

• Sito web di John B. Furness

Vedi anche

Sistema Nervoso autonomo, Cervello, Sistema nervoso centrale